190263. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés gyors képmegjelenítésre, különösen ultrahang-diagnosztikai készülékekhez
1 190 263 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés gyors képmegjelenítésre különösen ultrahang diagnosztikai készülékekhez, ahol keverő kimenetére TV monitor kapcsolódik, míg a keverő egyik bemenetére D/A konverteren keresztül képmemória kimenete van kötve. Az ultrahang diagnosztika lényege, hogy egy testbe vagy tárgyba egy adott irányba ultrahang impulzust bocsátva, annak belsejéből a különböző akusztikai tulajdonságú közegek határfelületéről visszaverődések sorozatát érzékelhetjük. A visszaverődések időbeli helye a reflektáló felületnek az ultrahang átalakítótól való távolságára, míg az amplitúdója a minőségére jellemző. Egy képernyőn a különböző amplitúdókat különböző erősségű fénypontokká, az időbeli különbségeket távolságokká alakítva folyamatos letapogatás esetén metszeti képet kapunk (B-kép). Alapvetően két módszer ismert a kép megjelenítésére. Az egyik egy analóg képtároló csövet használ és az egyes ultrahang impulzusok visszaverődéseit analóg módon tárolja a képtároló csőben. Ez a kép még nem látható, ezt még egy másik megjelenítő képernyőre kell vezetni. Ez a módszer drága és körülményes. Ismeretes olyan készülék, amit például az 1 549 377 sz. angol szabadalmi leírás ismertet és amely segítségével ultrahangos metszeti képet jelenítenek meg. A vizsgált testen végigvezetik az ultrahang fejet és a visszavert jelet 4 db érzékelővel véve meghatározzák a visszavert felület pontjait. Az elrendezést a képernyőn való hagyományos (analóg) módon való ábrzálás egészíti ki. Az újabban egyeduralkodóvá váló módszer az, hogy az egyes impulzusokat digitalizálva képmemóriába tárolva és a képmemóriát folyamatosan kiolvasva jelenítik meg a képet egy képernyőn. A digitális képmegjelenítési hibája az, hogy az egyes képpontok helyét egyenként kell kiszámítani, amit célszerűen mikroszámítógéppel végeznek el. A mikroszámítógépek véges sebességűek, ezért csak bizonyos sebességgel képesek a számításokat elvégezni. Ez a relatív lassúság csak lassan változó metszeti képek megjelenítését teszi lehetővé. A találmány célja az, hogy a digitális képmegjelenítés előnyeit megtartva, annak hibáit kiküszöbölje és alkalmassá tegye gyorsan változó metszeti képek megjelenítésére is. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy nem szükséges minden egyes pontnak a helyét meghatározni, ha a pontok egy egyenesbe esnek, hanem elegendő három adattal megadni, amelyek a következők: kezdőpont, nagyság és irány, ami tulajdonképpen egy vektor. Ha vektoros meghatározást használunk, akkor a pontonkénti meghatározáshoz képest lényegesen gyorsabban lehet a képet megjeleníteni. A felismeréshez az vezetett, hogy léteznek olyan nagy bonyolultságú integrált áramkörök, amelyek képesek egy képernyőn különböző nagyságú és irányú vektorokat megjeleníteni. Ezeket a vektorgenerátorokat közvetlenül számítógép perifériaként lehet használni. A vektorgenerátorok minimális, mindössze három adatból rajzolnak fel akár több száz pontból álló vektorokat is nagy sebességgel. Jellemző rájuk, hogy egy képpont megjelenítéséhez egy óra jelnyi idő elegendő, ami psec-nál is rövidebb időt jelent. Ugyan csak egy képpont megjelenítésére mikroszámítógépes vezérlés esetén több tíz psec idő szükséges. A vektorgenerátor számára szükséges három adat a következő :- a kezdőpont koordinátái- a vektor hossza- a vektor iránya Ezen adatok beírása után a vektorgenerátor egy folyamatos vonalat rajzol a képernyőre. Egy ultrahang impulzus által okozott visszaverődéseket is fel lehet fogni úgy, mintegy vektort, hiszen van kezdőpontjuk, irányuk és nagyságuk. Nagyságukat a visszaverődések ideje, az irányukat az ultrahang átlakító sugárzási iránya, a kezdőpontját az ultrahang átalakító sugárzó felületének síkbeli helye képezi. Ahhoz, hogy a vektor seregből egy metszeti képet kapjuk, a képernyőn megjelenő vektorokat a visszaverődött ultrahang impulzusoknak megfelelően modulálni kell, mégpedig úgy, hogy a különböző erősségű fénypontonként kell megjeleníteni a képernyőn. A találmány lényege, hogy a keverő másik bemenetére vektorgenerátor SYNC kimenete csatlakozik, mig a képmemória DAD bemeneteire a vektorgenerátor DAD kimenetei kapcsolódnak, valamint a vektorgenerátor RW kimenete egyrészt a képmemória RW bemenetére, másrészt modulátor egyik bemenetére van kötve, továbbá a képmemória DIN bemeneteire a modulátor kimenetei csatlakoznak. A találmányt részletesen az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük. Az 1. ábrán egy test belsejében levő különböző szövetek határfelületeinek reflexiós pontjait láthatjuk, amelyek a besugárzott ultrahang irányába esnek. A 2.'ábrán látható a visszaverődött ultrahang impulzusok időbeli helyzete. A 3. ábrán látható a visszavert ultrahang impulzusok megjelenítése TV képernyőn. A 4. ábrán a kapcsolási elrendezés blokk vázlata látható. Az 1. ábrán látható egy test keresztmetszete, jelölve benne különböző testszövetek körvonala. A T ultrahang átalakító a testhez V0 ponton érintkezik. Az ultrahang impulzusok az ultrahang átalakító tengelyvonalának irányában hatolnak a testbe és áthaladnak a különböző testszöveteken, majd elnyelődnek. Az ultrahang impulzusok behatolási mélységét V, távolsággal jelöljük. Azokat a pontokat, ahol az ultrahang impulzusok különböző testszövetek határfelületéhez érnek E„ E2, E3, E4-el jelöljük. A 2. ábrán látható a különböző testszövetek határfelületéről visszaverődött ultrahang impulzusok időarányos képe. A jelölések értelmezése azonos az 1. ábráéval. A 3. ábrán látható a visszaverődött ultrahang impulzusok megjelenítése TV képernyőn. Szaggatott vonallal jelölve a testszövetek határfelületeit és pontokkal jelölve a visszaverődött ultrahang impulzusokat. A jelölések értelmezése megegyezik az 1. ábráéval. Ezekből az ábrákból is látható, hogy a besugárzott ultrahang felfogható vektorként is, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2